Se casó con la actriz María Luisa Merlo con quien tuvo cuatro hijos: Luis, Amparo, Juan Carlos y Pedro, este último casado con la actriz Maribel Verdú, también tuvo otro hijo anterior llamado Juan Carlos "Kako".
Destaca el papel que tuvo en la serie "Farmacia de Guardia" dirigida por Antonio Mercero, donde compartía protagonismo con Concha Cuetos.
Es conocido por el galán por excelencia del cine español. Por su vida sentimental pasan varias mujeres..
En 1999 se separa de Ana Diosdado. Posteriormente mantuvo una relación con María Teresa Ortiz Bau, con quien se casó.
Tras separarse de nuevo en 2007, Carlos se vuelve a casar, esta vez con la actriz Ana Escribano y nace su primer hijo en común.